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塗装技術の門

塗装・塗料をはじめとした内容を掲載したブログです。工業に携わる皆さまの調べものにお役に立ちたいと思っています。

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JISハンドブック 30 塗料 (30;2020)


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水系洗浄剤の使い方と加工液管理~水系アルカリ脱脂洗浄剤の紹介



《洗浄剤の加工液管理について》

▽洗浄剤の老化要因

 ・汚れの処理による有効成分の減少
 ・ワーク移動時の加工液の持ち込み、持ち出し
 ・蒸発による加工液バランスの悪化
 ・空気中の二酸化炭素との中和反応(アルカリ洗浄剤)

▽老化した加工液への対処

●薬品の継ぎ足し
 劣化した加工液に給水及び薬剤を補給することで、新液の状態に少しでも近づけます。
 ただし、加工液の劣化の仕方によってそれに合わせた形で補給・添加を行う必要があります。
●加工液の全更新
 加工液のすべてを新液に交換するため、最も効果的な対策といえます。
 しかしながら、原液で全更新を繰り返す場合はコストが膨大になってしまいます。

《水系洗浄剤の使い方》

▽水系洗浄剤の使用濃度

 希釈使用を想定しており、通常、原液使用は行いません。
 これを1~10%程度(10~100倍希釈)に希釈して使用します。

▽水系洗浄剤の使用温度

 常温~60℃を目安に使用します。
 一般的に温度が10℃上がると、洗浄効果は2倍になるといわれており、
 加温は洗浄効果を高めるのに有効な手段です。
 ただし、加温には加温装置が必要であり、ランニングコストもかかるため、
 汚れの除去に必要な最低限の温度での運用が望ましいといえます。

《水系アルカリ脱脂洗浄剤のご紹介》


●スペースショット


 ・欧米の安全規格に合格した環境共生型洗浄剤
 ・全ての金属・素材・プラスチックが腐食しないで掘削油・機械油等などが除去出来る
 ・10倍希釈で約1ヶ月間連続使用可能(途中で継ぎ足すだけ)
 ・洗剤の臭いも無く、原液を触っても無反応で浮いている油を除去すれば流せる
 ・リスクアセスメント(667物質)対応洗剤


●セーフテイクリーンS


 ・アルカリ成分によって頑固な油汚れや焼付いた油汚れ等を除去する金属、機械用脱脂洗浄剤
  です。
 ・水性洗浄剤なので引火性、爆発性がありません。
 ・仕様用途に合わせ水で希釈し、経済的に使用できます。
 ・非常に強力なアルカリクリーナです。今まで落とせなかったグリース汚れや焼付いた油汚れ
  を落とせます。


●ユシロクリーナー PCW 85


 ・金属用水系洗浄剤 ㏗(原液)10.6(3%)9.6 アルカリ性。
 ・PRTR該当しない。
 ・耐硬水性に優れさび止め性が良くアルミウム(合金)が変色しにくい。
 ・水溶性金属加工油・低粘度油金属加工油・低粘度油状膜のさび止め油等の軽質汚れの
  洗浄に。
 ・高圧スプレー使用可能。
 ・適用は鉄、アルミ、銅。


●ユシロクリーナー PCW 400


 ・金属用水系洗浄剤 ㏗(2%)12.4 アルカリ性。
 ・PRTR該当物質は含みません。
 ・脱脂しづらい高粘度加工油や個体微粉を分散したラップ剤にも適用可能。
 ・液体温度を60℃以上にすると消泡効果が発現され、低圧スプレー洗浄にも適用可能。

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有機溶剤脱脂洗浄の動向~代替溶剤の紹介



《溶剤類の洗浄特性》

 洗浄に用いる溶剤は、溶解特性、物理的特性、経済性、安全性、安定性、毒性、自然環境への影響などが評価項目となって選ばれます。
 親油性溶剤と親水性溶剤に大別され、前者は水に不溶性で石油エーテルに溶解するもので、後者は水によく溶解するものになります。この中間的なものは酢酸エステルなどがあります。

(1)親油性溶剤

 脱脂用溶剤として広く使用されているもので、脱脂力の指標としてはKB値が一般に用いられます。
 フッ素系合成溶剤;
 この系のフロン113はKB値は低く、脱脂力は弱いですが、不燃性、低毒性、安定性その他の特性が買われて、精密洗浄の分野で広く使用されてきましたが、地球規模の環境破壊物質として近い将来、全般的に使用が禁止されることになったのは、よく知られているとおりです。同じ系統の代替溶剤の開発にも大きな期待は持てないところです。
 塩素系合成溶剤:
 この系のメチレンクロライド、トリクロロエチレン、、パークロロエチレン、トリクロロエタンなどは、いずれも不燃性で、KB値が高く、また適当な沸点を持つことなどから、精密洗浄における脱脂用溶剤として広く用いられてきました。しかし毒性が強く、環境汚染物質として規制が強化され、使用するとしても完全クローズドシステムが要求されることになるでしょう。
 炭化水素系溶剤:
 この系のものは、合成溶剤以前から使用されてきたもので、KB値が高く脱脂用として適するものには、トルエン、キシレン類、テレピン類などがあります。引火など安全性に欠けること、沸点がやや高いことなどが問題になります。

(2)親水性溶剤

 メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類やアセトンなどが主なものでありますが、油性汚れの溶解力に乏しく、また安全性にも欠けます。
 エタノールは毒性も低く、生分解性もよく、洗浄への積極的な活用が期待されています。60%濃度以下のアルコール類は危険物の対象から除外されていますので、すすぎ用、乾燥用媒液としての利用の道が広がるものと思われます。

《溶剤を主な媒液とする洗浄システム》

 光学機器、精密機器、電子機器の部品などの精密洗浄の場では、合成溶剤を媒液とするシステムがこれまで主流でした。それは不燃性のため安全管理を必要としませんし、洗浄装置がコンパクトに組み立てられ、工程管理が比較的容易であるなどの利点をもっていたためであります。洗浄廃棄物の処理もこれまでは安易に行われていました。
 しかし、フロンのようなフッ素系溶剤は既に使用禁止の段階に入っています。塩素系溶剤はその毒性が強いために、現在暫定排水濃度目標が定められていますが、将来さらに厳しい規制が求められる状況にあります。原則的にはクローズドシステムが採用されなければなりませんが、低沸点で、多少とも水に溶解する合成溶剤を作業区域内に完全に閉じ込めることは至難でありますし、できたとしても多大の経費を要するでしょう。
 前記の炭化水素系溶剤類は、塩素系溶剤類より毒性が低く、生分解性も勝っているので、溶剤使用の際の選択肢の一つであります。しかし、引火性であるので十分な安全対策を備える必要があります。またいずれも100℃以上の沸点をもつので、乾燥媒液としての適性に欠けます。
 以上のような理由から、溶剤を媒液とするシステムはこれまで以上に経費が増すことは避けられません。

《三協化学(株)のつぶやきと代替溶剤製品のご紹介》

▽電子部品洗浄剤F-1

●電子部品洗浄剤F-1


 ・電子部品洗浄剤F-1は商品名は「電子部品洗浄剤」となっておりますが、エタノール濃度
  99.5%の無水エタノールです。
 ・変性アルコールのため、酒税が非課税で、通常の無水エタノールより安価です。
  ※通常の無水エタノールには飲料可能なため、酒税が掛かっており高価になります。
 ・酒税の掛かっている無水エタノールを使用するあらゆる用途の代わりとして利用できます。
 ・工業用として、フラックスの洗浄や無水エタノール代替に。家庭用としてキッチン周り、
  ガラスや鏡、生活用具、照明などあらゆる掃除に使用できます。
 ・【容量】1000mL 【エタノール濃度】99.5vol%

▽NTXシリーズ

●NTXエコシンナー


 ・NTXエコシンナーは塗料・インキ等の希釈・洗浄剤です。ラッカーシンナーや洗浄用
  シンナー等の各種シンナー代替品として使用可能です。
 ・塗料・インク・接着剤の希釈、塗装ジグの洗浄、樹脂成型金型の洗浄に使用できます。
 ・特化則、有機則、PRTR法に非該当の為、作業環境の改善に役立ちます。
 ・希釈用シンナーの代替品として塗料の希釈にも使用できます。 (使用できるかどうかは相性
  次第です。希釈粘度、塗装の仕上がり状態から判断してください。)
 ・消防法区分:消防法第一石油類非水溶性

▽エタコール7

●エタコール7


 ・アルコール濃度99%以上の高純度アルコール品です。(うち、エタノール濃度は85%以上)
 ・IPA(イソプロピルアルコール)、メタノール、無水エタノール(特定アルコール)などのアルコール類
  の代替品として利用できます。
 ・無水エタノールと比べ酒税が掛からないため、安価でコストダウンになります。
 ・軽い油分の洗浄、フラックス洗浄、帯電除去剤、ガラスや樹脂成型品の最終仕上げ(ほこり
  や皮脂の除去)に最適です。
 ・特定化学物質障害予防規則、有機溶剤中毒予防規則非該当、PRTR法に非該当の為、作業
  環境の改善に役立ちます。 消防法区分:消防法アルコール類

▽高純度イソヘキサン

●高純度イソヘキサン


 ・使用用途:医薬品原料、接着剤・クリーナー溶剤、重合溶媒、塗料・インキ溶剤 ノルマル
  ヘキサン代替品
 ・沸点(℃)62.0、比重0.66
 ・CAS No.107-83-5
 ・消防法:第1石油類非水溶性
 ・ノルマルヘキサンの含有量1%未満のため、PRTR法に非該当な高純度品です。

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塩素系溶剤による金属脱脂~代替溶剤の紹介



《塩素系溶剤の物性》

 塩素系溶剤により金属表面に付着している油脂類の汚れを除去する際、洗浄効果は溶剤の物性及び洗浄方法によって大きく影響を受けます。浸漬洗浄では、溶解力、粘度、表面張力などにより、蒸気洗浄では、このほかに沸点、比熱、蒸発熱などの物性にも左右されます。したがって、溶剤の物性は、溶剤を選択する際の重要な要素になります。
 塩素系溶剤は、通常の有機溶剤と任意の割合で混合し、油脂、グリース、ワックスなどを溶かし、プラスチック及びゴムを膨潤または溶解します。しかし、水とはほどんど溶解しません。塩素系溶剤のカウリブタノール価は、下記のとおりで、脂肪族石油系溶剤(25~30)、フッ素溶剤フロン113(31)に比べて著しく大きいです。
 メチレンクロライド(136)>トリクロロエチレン(130)>1,1,1-トリクロロエタン(124)>パークロロエチレン(90)

《塩素系溶剤の引火・爆発性》

 塩素系溶剤は、空気中において、通常の使用条件では、引火・爆発することがないから一般に不燃性溶剤として使用することができます。しかし、ある特別な条件(例えば、酸素濃度の高い場合、エネルギーの高い着火源のある場合など)では、引火・爆発することがあります。また、火炎や赤熱物体と接触すると、分解して塩化水素、ホスゲン、一酸化炭素などの有毒ガスを発生します。
 トリクロロエチレンは、水酸化アルカリと反応して、爆発を起こす化合物(ジクロロアセチレン)を生成するため、水酸化アルカリとの接触は絶対に避けなければなりません。

《金属洗浄用溶剤として必要な条件》

 金属洗浄に用いる溶剤は、次のような条件が要望されます。現在、工業的に用いられている有機溶剤は、数多くありますが、これらの条件をすべて満たす溶剤は非常に少ないです。
 ①安全性(引火・爆発性のないこと、低毒性)
 ②溶解性(油脂類の溶解力の大きいこと)
 ③安定性(金属を腐食しないこと)
 ④浸透性(粘度及び表面張力の小さいこと)
 ⑤省エネルギー(比熱及び蒸発熱の小さいこと)
 ⑥蒸気の比重の大きいこと
 ⑦適当な沸点を有すること(蒸留回収により再使用が容易なこと)
 ⑧溶剤と水との相互溶解度の小さいこと(水との分離が容易なこと)

《法的規制》

 塩素系溶剤を取り扱う場合、作業を安全に行い、災害を防ぐために、労働安全衛生関係法令の規制を受けるため、規定された事項を遵守しなければなりません。
 また、公害防止のために、公害防止条例により有機溶剤の排出濃度などを規制している都道府県では、この規定に適合するように廃棄処理をしなければなりません。
(1)労働安全衛生法
 塩素系溶剤(トリクロロエチレン、1,1,1-トリクロロエタン、パークロロエチレン)を譲渡し、または提供する者は、その容器(18リットル缶、ドラムなど)に名称、成分及びその含有量、人体に及ぼす作用、貯蔵または取扱いの注意などを表示しなければなりません。また、タンクローリーなどの場合には、相手方に表示事項を記載した文書を交付しなければなりません。
(2)有機溶剤中毒予防規則
 有機溶剤を取り扱う際、有機溶剤を吸入することによって中毒にかかることを予防するため、54種類の有機溶剤の有害性及び作業の実態に応じて必要な事項を規定しています。
 塩素系溶剤は、次のように区分されています。
 第1種有機溶剤:トリクロロエチレン
 第2種有機溶剤:1,1,1-トリクロロエタン、パークロロエチレン、メチレンクロライド
 塩素系溶剤を用いる洗浄または払しょく業務では、次の事項を遵守しなければなりません。
 ①設備:蒸気の発散源を密閉する設備又は局所排気装置の設置
 ②管理:有機溶剤作業主任者の選任、装置の点検、有機溶剤等の仕様の注意事項の掲示、有機溶剤等の区分の表示など
 ③作業環境測定士による作業環境の定期的測定(6月以内ごとに1回)と記録の保存(トリクロロエチレン及びパークロロエチレンのみ)
 ④健康診断の定期的実施(入職時とその後6月以内ごとに1回)
 ⑤保護具の使用
 ⑥貯蔵及び空容器の処理
(3)都道府県公害防止条例
 有機溶剤中毒予防規則では、溶剤蒸気により作業場内の空気が汚染され、中毒にかかることを予防するために、局所排気装置の設置を義務づけています。
 この局所排気装置からの排気ガスは、かなり高濃度の溶剤蒸気を含んでおり、東京、神奈川、愛知、大阪、兵庫などでは、条例によってトリクロロエチレン、パークロロエチレンなどの蒸気の排出口濃度、敷地境界線上濃度などを規制しているため、排気処理を行う必要があります。
 塩素系溶剤の排気ガスは、粒状または繊維状活性炭吸着方式による蒸気捕集装置で処理することにより、規制値以下にすることができます。なお、活性炭に吸着された溶剤は、水蒸気で脱着し、回収した溶剤は再使用が可能で、実用化されています。

《一般的な注意事項》

 金属洗浄に塩素系溶剤を使用する際、注意しなければならない主な事項は、次のとおりになります。
 ①作業者に溶剤の中毒性、取り扱い上の中事項、予防処置、救急処置などをあらかじめ十分に教育しておくこと(日本化学会において編集した各溶剤の化学防災指針を参照)。
 ②適切に設計された洗浄装置及び局所排気装置を用い、作業環境の蒸気濃度を許容濃度以下に保つこと。
 ③長時間繰り返し蒸気の吸入、または液もしくは蒸気と皮膚や粘膜との接触を避けること。
 ④蒸気を裸火、電熱ヒーター、ストーブ、溶接の火花などにさらさないこと。
 ⑤必要に応じて、適切な保護具を着用すること。

《三協化学(株)のつぶやきと代替溶剤製品のご紹介》

▽メチレンクロライド不使用型塗膜剥離剤:ゾルカスシリーズ

●ゾルカスWD-M


 ・プラスチックの溶着剤です。PC ( ポリカーボネート)、ABS、PMMA(アクリル樹脂)、
  塩化ビニルを接着可能です。
 ・塩化メチレン、MEK、THF の代替として樹脂の溶着に使用できます。
 ・溶解力が強く、乾燥性も高いため作業性を損ないません。
 ・有機則・PRTR 法・リスクアセスメントなど、各種規制に対応しています。
 ・消防法区分:消防法第一石油類非水溶性

●ゾルカスSEA-100


 ・ゾルカスSEA-100は船舶塗料の剥離剤です。塗り重ねられた塗膜を強力に剥離します。
 ・定期的な『剥離+塗り替え』によって、 燃費の向上による燃料の節約が見込めます
 ・FRPや木材、アルミの表面にダメージを与えにくいので、多くの船舶にお使いいただけます。
 ・塗膜への浸透力が高く、短時間で剥離できる上、長時間湿潤タイプで浮き上がった塗膜が
  乾燥しにくいため、作業性が向上します。
 ・塩化メチレン不使用で、低臭タイプです。人体に影響が少なく安心してお使いいただけます。

▽塩素系溶剤不使用脱脂洗浄剤:メタルクリーナーシリーズ

●メタルクリーナー#770


 ・メタルクリーナー#770は洗浄性・乾燥性に優れた脱脂洗浄剤です。 油脂類全般(防錆油・
  潤滑油・研削油・各種金属加工油等)を洗浄することができます。
 ・洗浄したいものを洗浄剤に浸漬、または洗浄剤をウエス等に染み込ませて拭き取って
  使用します。
 ・芳香族(トルエン、キシレン等)・ハロゲン族(ジクロロメタン等)を含まないため、
  安全性が高く、特定化学物質障害予防規則、有機溶剤中毒予防規則、PRTR法に非該当の
  為、作業環境の改善に役立ちます。
 ・脱脂用途で使用するトルエン、キシレン、シンナー、アセトン、ホワイトガソリン、 塩化
  メチレン(ジクロロメタン)、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、ベンジン、
  ヘキサン等の代替として使用可能です。
 ・消防法区分:消防法第一石油類非水溶性

●メタルクリーナー#876


 ・メタルクリーナー#876は洗浄性・乾燥性に優れ、低臭の脱脂洗浄剤です。 油脂類全般
  (防錆油・潤滑油・研削油・各種金属加工油等)を洗浄することができます。
 ・洗浄したいものを洗浄剤に浸漬、または洗浄剤をウエス等に染み込ませて拭き取って
  使用します。
 ・芳香族(トルエン、キシレン等)・ハロゲン族(ジクロロメタン等)を含まないため、
  安全性が高く、特定化学物質障害予防規則、有機溶剤中毒予防規則、PRTR法に非該当の
  為、作業環境の改善に役立ちます。
 ・脱脂用途で使用するトルエン、キシレン、シンナー、ホワイトガソリン、 塩化メチレン
  (ジクロロメタン)、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、ベンジン、ヘキサン等の
  代替として使用可能です。
 ・消防法区分:消防法第一石油類非水溶性

●メタルクリーナー2000


 ・メタルクリーナー2000は引火点が高く、臭気が低い脱脂洗浄剤です。
 ・洗浄したいものを洗浄剤に浸漬、または洗浄剤をウエス等に染み込ませて拭き取って
  使用します。
 ・芳香族(トルエン、キシレン等)・ハロゲン族(ジクロロメタン等)を含まないため、 安全
  性が高く、特定化学物質障害予防規則、有機溶剤中毒予防規則、PRTR法に非該当の為、
  作業環境の改善に役立ちます。
 ・消防法第二石油類非水溶性のため、第一石油類の炭化水素類と比較し保管量が2倍に
  なります。
 ・消防法区分:消防法第二石油類非水溶性

▽塩素系溶剤不使用脱脂洗浄剤:ファインソルブシリーズ

●ファインソルブE


 ・ファインソルブEは樹脂類の洗浄剤です。 樹脂類全般(各種塗料・インキ・接着剤・油脂
  類・レジスト・ゴム材等)を洗浄することができます。
 ・アクリル・PC・スチレン・ウレタン・エポキシ等樹脂の溶解させることで洗浄します。
 ・芳香族(トルエン、キシレン等)・ハロゲン族(ジクロロメタン等)を含まないため、 安全
  性が高く、特定化学物質障害予防規則、有機溶剤中毒予防規則、PRTR法に非該当の為、
  作業環境の改善に役立ちます。
 ・樹脂洗浄・溶解用途で使用するアセトン、MEK、MIBK、トルエン、キシレン、
  ジクロロメタン(塩化メチレン)、トリクロロエチレン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の代替
  品として使用可能です。
 ・消防法区分:消防法第一石油類非水溶性

●ファインソルブTH


 ・ファインソルブTHは樹脂類の洗浄剤です。 樹脂類全般(各種塗料・インキ・接着剤・油脂
  類・レジスト・ゴム材等)を洗浄することができます。
 ・アクリル・PC・スチレン・ウレタン・エポキシ等樹脂の溶解させることで洗浄します。
 ・芳香族(トルエン、キシレン等)・ハロゲン族(ジクロロメタン等)を含まないため、 安全
  性が高く、特定化学物質障害予防規則、有機溶剤中毒予防規則、PRTR法に非該当の為、
  作業環境の改善に役立ちます。
 ・樹脂洗浄・溶解用途で使用するシンナー、MEK、MIBK、トルエン、キシレン、
  ジクロロメタン(塩化メチレン)、トリクロロエチレン、酢酸エチル、酢酸ブチル等の代替
  品として使用可能です。
 ・消防法区分:消防法第一石油類非水溶性

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